粤沪版物理八年级下册第八章 神奇的压强专项测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下,抓住筒底向上提起,在量筒口离开水面前,量筒露出水面部分 ( )
A.没有水
B.有水,但不满,水面上方是真空
C.充满水
D.有水,但不满,水面上方是空气
2、下列事例中不是利用大气压工作的是( )
A.将吸盘挂钩“吸”在光滑的墙壁上
B.用注射器将药液注入病人体内
C.用吸管吸饮料
D.用钢笔吸墨水
3、如图所示,水平桌面上放一底面为圆形的杯子,重为2N,其底面积为100cm2.内装水的高度h=0.1m,水的质量是1.5kg.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3);则杯子底部受到的水的压力是( )
A.10N B.7N C.5N D.2N
4、如图,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中封闭一定量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。在洗衣机进水的过程中,下列判断正确的是( )
A.洗衣缸和细管构成一个连通器
B.细管中空气的密度逐渐变小
C.细管中空气的压强逐渐变小
D.洗衣缸和细管中水面高度差逐渐变大
5、如图所示,为了方便市民绿色出行,聊城市街头配置了公共自行车,下列与自行车有关的说法中错误的是( )
A.轮胎上制有花纹是为了增大摩擦
B.车坐垫做的较宽是为了减小压力
C.在路面上匀速直线骑行时,车受平衡力作用
D.停止蹬车后车仍继续前行,是由于车具有惯性
6、如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐.木板在水平力F的作用下被缓慢地向右拉出桌边一小段距离.在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变小,压力不变
B.M对桌面的压强不变,压力不变
C.M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
7、一实心正方体放在水平地面上,如果沿水平方向切去上半部分,如图所示,则它对水平地面的压力和压强的变化分析正确的是( )
A.压力减小,压强不变 B.压力减小,压强变大
C.压力减小,压强减小 D.压力不变,压强不变
8、如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2,下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力
C.甲对海绵的压强大小为(G1+G2)/S1
D.乙对甲的压强大小为(G1+G2)/S2
9、下列所叙的压强,与地球表面大气压强相当的是( )
A.76mm高汞柱产生的压强 B.水面下10m深处水所产生的压强
C.火星表面的大气压强 D.月球表面的大气压强
10、如图所示的四个场景中,下列说法正确的是( )
A. 托里拆利实验。将玻璃管倾斜时,管内外水银面高度差会变大
B. 吸盘能够紧紧吸在墙上是由于吸盘有粘性
C. 将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片不会掉落
D. 将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水会从管口流出
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图茶壶的壶身和壶嘴构成了 ,若壶中水的深度是10cm,则水对壶底的压强是 Pa。(g=10N/kg)
2、 实验是最早准确的测量出了大气压值;高压锅容易把食物煮烂,是因为锅内水面上方的气压 1个标准大气压(选填:“大于”、“等于”或“小于”)。
3、甲乙两物体放在水平桌面上,它们的重力之比是3∶1,与桌面接触面积之比是3∶2。则甲乙两物体对桌面的压强之比是 。
4、预防新冠肺炎的最好办法是接种疫苗。截止6月6日,全州累计完成第1剂次接种超110万剂。保障接种人群按期完成免疫程序,形成免疫屏障,有效阻断疫情传播。如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了 (选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,这样做是为了利用 把药液压入注射器内。
5、如图所示,甲、乙、丙三个质地均匀的实心正方体放在水平地面上,若甲、乙、丙三个实心正方体对水平地面的压力相等,则对地面压强最大的是 (选填“甲”、“乙”或“丙”,下同);若它们对水平地面的压强相等,则对地面压力最大的是 ,密度最小的是 。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、质量是60千克的人,若他每只鞋底与冰面的接触面积为 ,问:他能否站在能承受最大压强为2× Pa的冰面上?为什么
2、第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行,这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。为迎接冬奥会,小华在进行花样滑冰训练,如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行了80m,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2。试求和解答:
(1)小华和冰刀受到的总重力是多大?
(2)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
(3)当小华由单脚滑行到双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化?简要说明理由。
3、某双轮电动平衡车的铭牌如下表。质量为50kg的小翔驾驶平衡车在水平路面上匀速行驶,平衡车双轮与路面接触总面积为40cm2。求:
最大速度 15km/h
轮胎尺寸 10寸
最大承重 130kg
整车质量 10kg
充电时长 3.5h
续航里程 15km
(1)平衡车充电一次至少可以连续行驶多长时间?
(2)小翔在水平路面驾驶平衡车时,车对路面的压强。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、某兴趣小组同学为了研究物体浸入水中后水对容器底部的压强增加量Δp水和容器对地面压强增加量Δp地变化规律,进行了一系列相关实验。实验中,他们在一足够高的柱形容器内装入适量的水,然后将体积相同、密度不同的物体分别浸入水中,待物体静止后,利用仪器测出了Δp水和Δp地,并将实验结果记录于表一中:
表一
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
ρ物(kg/m3) 0.5×103 0.6×103 1×103 1.5×103 2.0×103 3.0×103 4.0×103
Δp水(帕) 490 588 980 980 980 980 980
Δp地(帕) 490 588 980 1470 1960 2940 3920
(1)分析比较实验序号1~7的数据中Δp水与Δp地的大小关系以及相关条件,可得出初步结论:将体积相同的物体浸入同一装有水的足够高柱形容器中,当ρ物≤ρ水时,Δp水 Δp地;当ρ物 ρ水时,Δp水 Δp地(均选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)分析比较表格中第2行与第4行中Δp地和ρ物的关系及相关条件,可以得出初步结论:__;
(3)由实验序号4、5或6的数据及相关条件,发现当ρ物 ρ水时,ρ物、ρ水、Δp水 和Δp地满足一定的关系。若换用另一物体做进一步实验探究,请在表二实验序号8中填入相应的实验数据。
表二
实验序号 8
ρ物(kg/m3) 1.2×103
Δp水(帕) 1960
Δp地(帕)
2、小丽为了探究液体内部压强的特点,她准备了如下实验器材;形管压强计、烧杯、适量的酒精和盐水。
(1)她用软管将U形管和金属盒相连接后,发现形管中两边液面不等高,如图甲所示,此时她应该____。(选填字母序号)
A.将形管中的水倒出一些
B.拆除软管重新安装
C.向形管内加适量水
(2)解决上述问题后,她将金属盒浸没于盐水中,发现随着金属盒没入盐水中的深度增大,形管两边液面的高度差逐渐变大,由此可知液体内部的压强与 有关。
(3)接着小丽将金属盒分别浸没在酒精和盐水中的同一深度,如图乙、丙所示,通过观察比较形管中液面的高度差可得出结论:当深度相同时, 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】由p=ρgh,得:h= = ≈10.1m,即大气压能支持约10.1高的水柱,量筒的长度小于10m,所以量筒中的水当然还是满的;C符合题意.A BD不符合题意.
故答案为:C
【分析】在大气压的作用下,水杯中的水不会流出。
2、【答案】B
【解析】【解答】A.将吸盘挂钩“吸”在光滑的墙壁上是因为吸盘外的大气压大于吸盘里面的气压,利用了大气压,A不符合题意;
B.用注射器注射药液时,是在外力的作用下将药液注入的,与大气压无关,B符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,C不合题意;
D.钢笔吸墨水时,挤出皮囊中的部分空气使皮囊内的气压减小,墨水在大气压的作用下进入皮囊中,D不合题意。
故答案为:B。
【分析】吸盘挂钩、吸管吸饮料、钢笔吸墨水都利用了大气压的作用;注射器注射药液,利用了压力的作用。
3、【答案】A
【解析】【解答】根据深度计算液体压强为:p= = =1000Pa,
根据p= ,则水对容器底的压力为:F=pS=1000Pa×0.01 m2=10N.
故答案为:A.
【分析】利用p=ρgh求得液体压强,再根据p= 求得水对容器底的压力。
4、【答案】D
【解析】【解答】A.细管上端是密封的,所以洗衣缸和细管没有构成一个连通器,A不符合题意;
B.在洗衣机进水的过程中,细管中空气的体积逐渐变小,质量不变,由密度公式可知,细管中空气的密度逐渐变大,B不符合题意;
C.细管中空气的密度逐渐变大,所以细管中空气的压强逐渐变大,C不符合题意;
D.洗衣缸和细管中水面高度差与细管内空气压强和洗衣缸上方气体压强的压强差有关,洗衣缸上方气体压强不变,细管中空气的压强逐渐变大,压强差变大,所以洗衣缸和细管中水面高度差逐渐变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】密闭容器中大气压强的大小,可以控制液体进入容器中的多少。
5、【答案】B
【解析】【解答】解:A、轮胎上制有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。A不符合题意;
B、车坐垫做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;B错误,符合题意;
C、在水平路面上匀速骑行时,此时车处于平衡状态,所以此时所受的力是平衡力,C不符合题意;
D、停止蹬车后车仍继续前行,是由于车具有惯性,要继续保持原来的运动状态。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫.(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车).
物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
6、【答案】C
【解析】【解答】在木板被拉出一小段距离的过程中,对桌面的压力等于木板重力,即大小不变;但在这一过程中,由于受力面积逐渐减小,所以,对桌面的压强逐渐增大;因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变,所以,只有C符合题意,
故答案为:C.
【分析】处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;物体与地面接触面的粗糙程度和压力会影响滑动摩擦力的大小,与速度和接触面大小无关。
7、【答案】C
【解析】【解答】一实心正方体放在水平地面上,沿水平方向切去上半部分,因为水平面受到的压力等于物体的重力,物体重力减小,所以对地面的压力减小,受力面积不变,由 可判断,物体对地面的压强减小。
故答案为:C。
【分析】压强与受力面积和压力大小有关系,受力面积相同时,压力越大,力的作用效果越明显,压强越大。
8、【答案】C
【解析】【解答】AB、压力是指物体对接触面施加的垂直于接触面指向被压物体的力;重力是由于地球的吸引而产生的,二者不是同一种力,不能说压力就是物体的重力,故AB错误;
C.甲对海绵的压力大小为F甲=G1+G2,甲对海绵的压强大小为,故C正确;
D.乙对甲的压强大小为F乙=G2,,甲对海绵的压强大小为,故D错误。
故答案为:C
【分析】先正确区分重力和压力是怎样产生的,明确施力物体,从而判断重力与压力并不是同一种力;压强计算时先要捋清楚压力和受力面积,然后代入公式即可。
9、【答案】B
【解析】【解答】A.1标准大气压强相当于760mm汞柱产生的压强,A不符合题意;
B.水面下10m深处,水产生的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1.0×105Pa
与大气压接近,B符合题意;
C.火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上大气压的1%还小,C不符合题意;
D.月球表面没有大气,其大气压强为0,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
10、【答案】C
【解析】【解答】A.在托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱高度不变,长度会变长,A不符合题意;
B.吸盘能够紧紧吸在墙上是由于吸盘内气压小于外界大气压,在大气压的作用下被紧紧压在墙壁上,B不符合题意;
C.杯中装满水后倒置或倾斜,纸片都不会掉下来,是因为被大气压给“支持”住了,即大气压向各个方向都有压强,C符合题意;
D.一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于约10m高的水产生的压强,水槽液面上受到大气压的作用,试管内只有水产生的压强,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水被大气压托着,不会流出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】托里拆利测量大气压的实验,试管上空是真空,那么外界的大气压就等于液体产生的压强,管子倾斜液面高度不变,吸盘在大气压的作用下被压在墙面上。
二、填空题
1、【答案】连通器;1000
【解析】【解答】茶壶的结构是上端开口、下部连通,构成一个连通器。水深h=10cm=0.1m,水对壶底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
【分析】茶壶的结构是上端开口、下部连通,构成一个连通器;根据液体密度、深度可以计算液体压强。
2、【答案】托里拆利;大于
【解析】【解答】首次测出大气压大小的是意大利科学家托里拆利,这个实验后来被称为托里拆利实验。
在一标准大气压下水的沸点是100℃,高压锅内的气压大于一标准大气压,所以锅内沸点高于100℃,很容易把食物煮烂。
【分析】液体的沸点与海拔的高低有关,海拔越高,液体的沸点越低。马德保半球实验最早证明了大气压的存在,托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa。
3、【答案】2∶1
【解析】【解答】甲乙的重力之比是3∶1,因为水平桌面受到的压力等于物体的重力,所以甲乙对桌面的压力之比也是3∶1,与桌面接触面积之比是3∶2,则甲乙两物体对桌面的压强之比是.
【分析】处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
4、【答案】增大;大气压
【解析】【解答】接种注射器的针头做得很尖,在接种时,针头与皮肤的接触面积较小,在压力相同的情况下,根据 可知,可以增大压强,便于进行肌肉注射。
注射前要装液体,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,然后向后拉活塞,这样注射器筒内的气压较小,外界大气压较大,外界大气压会把药液压入注射器内,即这样做是为了利用大气压把药液压入注射器内。
【分析】(1)压力一定时,减小受力面积可以增大压强;
(2)药液要进入注射器中,是通过液体压强把液体压入的。
5、【答案】丙;甲;甲
【解析】【解答】甲、乙、丙三个实心正方体对水平地面的压力相等,由图可知,三正方体的受力面积关系 ,由 可知
所以对地面压强最大的是丙。
若它们对水平地面的压强相等,由图可知,三正方体的受力面积关系 ,所以由压强公式的变形F=pS可知,三者对地面压力关系
所以对地面压力最大的是甲。
均匀实心正方体对水平地面的压强
由图可知, 因三均匀实心正方体对水平地面的压强相等,所以,由 可知
所以密度最小的是甲。
【分析】压力相同时,受力面积越小,压强越大;根据压强相等,结合底面积计算压力;利用压强,结合高度,计算物体密度的大小。
三、计算题
1、【答案】人站在冰面上,对冰面的压力等于自身的重力
人对地面的压强
由于
所以冰面可以承受他的压强。
答:人对地面的压强为 ,所以他可以站在冰面上。
【解析】【分析】根据质量计算重力,利用压力和接触面积的比值计算压强。
2、【答案】(1)解:小华和冰刀受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
答:小华和冰刀受到的重力是400N;
(2)解:小华在单脚滑行时对冰面的压力F=G=400N
小华在单脚滑行时对冰面的压强
答:小华在单脚滑行时对冰面的压强是2×105Pa;
(3)解:当小华双脚站立时,对冰面的压力不变,受力面积变大(两只冰刀与冰面的接触面积之和),由 可知,她对冰面的压强减小。
答:她对冰面的压强减小。
【解析】【分析】结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对地面的压力等于重力,结合压强的定义式p=求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
3、【答案】(1)解:由表格数据知道,平衡车充电一次后续航里程s=15km,最大速度v=15km/h,由知道,平衡车充电一次至少可以连续行驶的时间
答:平衡车充电一次至少可以连续行驶1h;
(2)解:由表格数据可知,整车质量为10kg,则小翔在水平路面驾驶平衡车时,车对路面的压力F=G总=(m车+m人)g=(10kg+50kg)×10N/kg=600N
所以,车对路面的压强
答:小翔在水平路面驾驶平衡车时,车对路面的压强为1.5×105Pa。
【解析】【分析】(1)结合表格数据,根据求出平衡车充电一次至少可以连续行驶的时。
(2)根据F=G=mg求出车对路面的压力,利用p=求出车对路面的压强。
四、实验探究
1、【答案】(1)等于;小于
(2)体积相同的物体浸入同一装有水的足够高柱形容器中,Δp地与ρ物成正比
(3)1176
【解析】【解答】(1)根据表格可以看出,当ρ物≤ρ水时,Δp水=Δp地。根据表格可以看出,当ρ物 ρ水时,Δp水<Δp地。(2)根据表格可以看出,容器对地面压强增加量随着物体的密度的增大而增大,而且容器对地面压强增加量与物体的密度的比值为常数,所以容器对地面压强增加量和物体的密度成正比。(3)容器对地面压强增加量与物体的密度的比值为
由表格可以看出物体的密度为1.2×103kg/m3,则容器对地面压强增加量为
【分析】(1)结合表格中的数据分析压强的差值大小关系;
(2)同理,结合表格中的数据分析压强差与密度的关系;
(3)结合物体的密度和水对容器的压强求解物体对容器蒂姆的压强即可。
2、【答案】(1)B
(2)深度
(3)液体密度越大,液体内部的压强越大
【解析】【解答】(1)金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,由图甲知道,右侧高于左侧,说明两侧液面上方气体压强不相等,接下来的操作应该是 取下软管重新安装,故答案为:B。
(2)解决上述问题后,她将金属盒浸没于盐水中,液体密度相同,发现随着金属盒没入盐水中的深度增大,U形管两边的液面的高度差逐渐变大,根据转换法知道,液体内部的压强与液体的深度有关,
(3)接着小丽将金属盒分别浸没在酒精和盐水中的同一深度,盐水的密度大于酒精的密度,如图乙、丙所示,这是为了探究液体内部压强与液体的密度的关系,通过观察U形管中液面的高度差可得出结论:当深度相同时,液体密度越高,液体压强越大。
【分析】(1)探究液体压强时,在组装器材时,U型管压强计中液面高度不同,需要重新安装;
(2)液体密度相同时,液体压强随深度的增大而增大;
(3)液体的深度相同时,液体密度越大, 液体压强越大。